操作系统01概述—2中断和异常

一、中断的作用

“中断”会使CPU由用户态变为内核态，使操作系统重新夺回对CPU的控制权。

 

CPU 上会运行两种程序，一种是操作系统内核程序（是整个系统的管理者），一种是应用程序。在合适的情况下，操作系统内核会把CPU的使用权主动让给应用程序，“中断”是让操作系统内核夺回CPU使用权的唯一途径。如果没有“中断”机制，那么一旦应用程序上CPU运行，CPU就会一直运行这个应用程序。

内核态 --> 用户态：执行一条特权指令——修改PSW的标志位为“用户态”，这个动作意味着操作系统将主动让出CPU使用权；

用户态 --> 内核态：由“中断”引发，硬件自动完成变态过程，触发中断信号意味着操作系统将强行夺回CPU的使用权。

二、中断的类型

 

 

 

1、 内中断举例：

 

 

2、外中断举例

与当前执行的指令无关，中断信号来源于CPU外部。

例子 ：时钟中断——由时钟部件发来的中断信号；

 

 三、中断机制的基本原理

不同的中断信号，需要用不同的中断处理程序来处理。当CPU检测到中断信号后，会根据中断信号的类型去查询“中断向量表”，以此来找到相应的中断处理程序在内存中的存放位置。显然，中断处理程序一定是内核程序，需要运行在“内核态” 。